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2024, ACS Nano——突破功耗极限:单层WS2在亚阈值下的卓越表现

二维材料君  · 公众号  ·  · 2024-09-05 08:10
    

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文章链接: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c04316             摘要 在这项工作中,我们报道了一种使用化学气相沉积(CVD)生长的单层WS 2 场效应晶体管(FET)制成的n型金属氧化物半导体(nMOS)反相器。我们的CVD生长的大面积单层WS 2 FET展示了卓越的电学性能,包括高开关比、小亚阈值摆幅和优异的漏致势垒降低特性。这些特性通过使用AlO x /Al 2 O 3 进行的n型掺杂以及采用高介电常数HfO 2 的双栅结构得以实现。由于优越的亚阈值特性,单层WS 2 FET在亚阈值模式下表现出高跨导和高输出电阻,从而相比传统硅MOSFET显著提高了内在增益。因此,我们 成功实现了在亚阈值操作下的单层WS 2 nMOS反相器,在1 V和2 V电源电压(V DD )下分别实现了564和2056的极高增益,并在V DD = 1 V时实现了约2.3 pW·μm –1 的低功耗。 此外,单层WS 2 nMOS反相器进一步扩展应用 ………………………………

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